ES6学习笔记（十四）Generator函数

清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。

借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。

二零一九年农历三月初一，清明节。

1.简介

1.1.基本概念

Generator 函数也是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，据说在Promise没有诞生之前就靠Generator，但由于用起来比较困难而被取代了。

Generator 函数有多种理解角度。语法上，首先可以把它理解成，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。

执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象，也就是说，Generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象，可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态。

形式上，Generator 函数是一个普通函数，但是有两个特征。

一是，function关键字与函数名之间有一个星号；

二是，函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态（yield在英语里的意思就是“产出”）。

 function* helloWorldGenerator() {
     yield 'hello';//hello状态
     yield 'world';//world状态
     return 'ending';//结束执行的状态
 }

 var hw = helloWorldGenerator();

上面代码定义了一个 Generator 函数helloWorldGenerator，它内部有两个yield表达式（hello和world），即该函数有三个状态：hello，world 和 return 语句（结束执行）。

然后，Generator 函数的调用方法与普通函数一样，也是在函数名后面加上一对圆括号。不同的是，调用 Generator 函数后，该函数并不执行，返回的也不是函数运行结果，而是一个指向内部状态的指针对象，也就是上一章介绍的遍历器对象（Iterator Object）。

下一步，必须调用遍历器对象的next方法，使得指针移向下一个状态。也就是说，每次调用next方法，内部指针就从函数头部或上一次停下来的地方开始执行，直到遇到下一个yield表达式（或return语句）为止。换言之，Generator 函数是分段执行的，yield表达式是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。

 function* helloWorldGenerator() {
     console.log('第1次执行next()');
     yield 'hello';//hello状态
     console.log('第2次执行next()');
     console.log('加点中间函数');
     yield 'world';//world状态
     console.log('第3次执行next()');
     console.log('中间过程');
     return 'ending';//结束执行的状态
 }

 var hw = helloWorldGenerator();

 console.log(hw.next());
 // 第1次执行next()
 // { value: 'hello', done: false }
 console.log(hw.next());
 // 第2次执行next()
 // 加点中间函数
 // { value: 'world', done: false }
 console.log(hw.next());
 // 第3次执行next()
 // 中间过程
 // { value: 'ending', done: true }
 console.log(hw.next());
 // { value: undefined, done: true }

上面代码中一共调用4此next()函数

第一次调用，执行了第一个yield表达式及其之前的部分。next方法返回一个对象，它的value属性就是当前yield表达式的值hello，done属性的值false，表示遍历还没有结束。

第二次调用，执行了第一个yield表达式结束到第二个yield表达式的部分，即Generator 函数从上次yield表达式停下的地方，一直执行到下一个yield表达式。next()方法返回值一样。

第三次调用，和第二次一样，还是从上次结束的地方到第三个yield表达式结束，但是没有第三个表达式，一直执行到return语句（如果没有return语句，就执行到函数结束）。

第四次调用，此时 Generator 函数已经运行完毕，next方法返回对象的value属性为undefined，done属性为true。以后再调用next方法，返回的都是这个值。

总结一下：

• yield表达式就像函数中的断点，每次执行到断点停止，并且记住状态，下次从老地方继续。
• 调用 Generator 函数，返回一个遍历器对象，代表 Generator 函数的内部指针。
• 以后，每次调用遍历器对象的next方法，就会返回一个有着value和done两个属性的对象。
• value属性表示当前的内部状态的值，是yield表达式后面那个表达式的值；done属性是一个布尔值，表示是否遍历结束。

ES6 没有规定，function关键字与函数名之间的星号，写在哪个位置，所以随便啦。

1.2.yield 表达式

由于 Generator 函数返回的遍历器对象，只有调用next方法才会遍历下一个内部状态，所以其实提供了一种可以暂停执行的函数。yield表达式就是暂停标志。

遍历器对象的next方法的运行逻辑如下。

（1）遇到yield表达式，就暂停执行后面的操作，并将紧跟在yield后面的那个表达式的值，作为返回的对象的value属性值。

（2）下一次调用next方法时，再继续往下执行，直到遇到下一个yield表达式。（3）如果没有再遇到新的yield表达式，就一直运行到函数结束，直到return语句为止，并将return语句后面的表达式的值，作为返回的对象的value属性值。

（4）如果该函数没有return语句，则返回的对象的value属性值为undefined。

需要注意的是，yield表达式后面的表达式，只有当调用next方法、内部指针指向该语句时才会执行，因此等于为 JavaScript 提供了手动的“惰性求值”（Lazy Evaluation）的语法功能。

function* gen() {
  yield  123 + 456;
}

上面代码中，yield后面的表达式123 + 456，不会立即求值，只会在next方法将指针移到这一句时，才会求值。

yield表达式与return语句既有相似之处，也有区别。

相似之处在于，都能返回紧跟在语句后面的那个表达式的值。

区别在于每次遇到yield，函数暂停执行，下一次再从该位置继续向后执行，而return语句不具备位置记忆的功能。

一个函数里面，只能执行一次（或者说一个）return语句，但是可以执行多次（或者说多个）yield表达式。

正常函数只能返回一个值，因为只能执行一次return；Generator 函数可以返回一系列的值，因为可以有任意多个yield。

从另一个角度看，也可以说 Generator 生成了一系列的值，这也就是它的名称的来历（英语中，generator 这个词是“生成器”的意思）。

Generator 函数可以不用yield表达式，这时就变成了一个单纯的暂缓执行函数。

 function* f() {
     console.log('执行了！')
   }

   var generator = f();

   setTimeout(function () {
     console.log(generator.next());
   }, 2000);
 //   执行了！
 // { value: undefined, done: true }

上面代码中，函数f如果是普通函数，在为变量generator赋值时就会执行。但是，函数f是一个 Generator 函数，就变成只有调用next方法时，函数f才会执行。

另外需要注意，yield表达式只能用在 Generator 函数里面，用在其他地方都会报错。

例如：

 var arr = [1, [[2, 3], 4], [5, 6]];

 var flat = function* (a) {
   a.forEach(function (item) {
     if (typeof item !== 'number') {
       yield* flat(item);
     } else {
       yield item;
     }
   });
 };

 for (var f of flat(arr)){
   console.log(f);
 }

上面代码也会产生句法错误，因为forEach方法的参数是一个普通函数，但是在里面使用了yield表达式（这个函数里面还使用了yield*表达式，详细介绍见后文）。就像await关键字一样，一种修改方法是改用for循环。

另外，yield表达式如果用在另一个表达式之中，必须放在圆括号里面。

function* demo() {
  console.log('Hello' + yield); // SyntaxError
  console.log('Hello' + yield 123); // SyntaxError

  console.log('Hello' + (yield)); // OK
  console.log('Hello' + (yield 123)); // OK
}

yield表达式用作函数参数或放在赋值表达式的右边，可以不加括号。

function* demo() {
  foo(yield 'a', yield 'b'); // OK
  let input = yield; // OK
}

1.3.与 Iterator 接口的关系

由于任意对象的Symbol.iterator方法等于该对象的遍历器生成函数。调用该函数会返回该对象的一个遍历器对象。

由于Generator函数就是遍历器生成函数，所以可以吧Generator赋值给对象的Symbol.iterator属性，从而使得该对象具有Iterator接口。

var myIterator = {};
myIterator[Symbol.iterator] = function* () {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
};
console.log([...myIterator]);//[ 1, 2, 3 ]

上面代码中，Generator 函数赋值给Symbol.iterator属性，从而使得myIterable对象具有了 Iterator 接口，可以被...运算符遍历了。

Generator 函数执行后，返回一个遍历器对象。该对象本身也具有Symbol.iterator属性，执行后返回自身。

function* gen(params) {
    //
}

var g = gen();
console.log(g[Symbol.iterator]() === g);//true

上面代码中，gen是一个 Generator 函数，调用它会生成一个遍历器对象g。它的Symbol.iterator属性，也是一个遍历器对象生成函数，执行后返回它自己。

2.next 方法的参数

当yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。

 function* f() {
   for(var i = 0; true; i++) {
     var reset = yield i;
     if(reset) { i = -1; }
   }
 }

 var g = f();

 g.next() // { value: 0, done: false }
 g.next() // { value: 1, done: false }
 g.next(true) // { value: 0, done: false }

上面代码先定义了一个可以无限运行的 Generator 函数f，如果next方法没有参数，每次运行到yield表达式，变量reset的值总是undefined。当next方法带一个参数true时，变量reset就被重置为这个参数（即true），因此i会等于-1，下一轮循环就会从-1开始递增。

这个功能有很重要的语法意义。

一般来说，Generator 函数从暂停状态到恢复运行，它的上下文状态（context）是不变的。

通过next方法的参数，就有办法在 Generator 函数开始运行之后，继续向函数体内部注入值。也就是说，可以在 Generator 函数运行的不同阶段，从外部向内部注入不同的值，从而调整函数行为。

 function* foo(x) {
   var y = 2 * (yield (x + 1));
   var z = yield (y / 3);
   return (x + y + z);
 }

 var a = foo(5);
 a.next() // Object{value:6, done:false}
 a.next() // Object{value:NaN, done:false}
 a.next() // Object{value:NaN, done:true}

 var b = foo(5);
 b.next() // { value:6, done:false }
 b.next(12) // { value:8, done:false }
 b.next(13) // { value:42, done:true }

上面代码中，

第二次运行next方法的时候不带参数，导致 y 的值等于2 * undefined（即NaN），除以 3 以后还是NaN，因此返回对象的value属性也等于NaN。

第三次运行Next方法的时候不带参数，所以z等于undefined，返回对象的value属性等于5 + NaN + undefined，即NaN。

如果向next方法提供参数，返回结果就完全不一样了。

上面代码第一次调用b的next方法时，返回x+1的值6；

第二次调用next方法，将上一次yield表达式的值设为12，因此y等于24，返回y / 3的值8；

第三次调用next方法，将上一次yield表达式的值设为13，因此z等于13，这时x等于5，y等于24，所以return语句的值等于42。

这个过程貌似有点绕，按照从右往左的执行顺序：

第一次调用next()方法时，先执行等号右边的x + 1计算，然后yield表达式返回，所以第一次总是返回6；


第二次调用next()方法时，先执行 2 * yield表达式的值，然后赋值给y，再执行 y / 3, 然后然后yield表达式返回，此时需要上一次的状态值来运算，所以不知道时就返回undefined / 3 = NaN；

第三次调用next()方法时，先执行z的赋值操作，然后return返回x + y + z，此时也需要上一次的状态值来运算，不知道时就返回5 + NaN + undefined。

总结一下：next()方法的参数为上一次的状态值，就像Promise()中串行回调时then()方法的参数表示上一次的回调返回值一样，需要被用于下一次执行时需要这个参数。

注意，由于next方法的参数表示上一个yield表达式的返回值，所以在第一次使用next方法时，传递参数是无效的。V8 引擎直接忽略第一次使用next方法时的参数，只有从第二次使用next方法开始，参数才是有效的。从语义上讲，第一个next方法用来启动遍历器对象，所以不用带有参数。

再看一个通过next方法的参数，向 Generator 函数内部输入值的例子。

 function* dataConsumer() {
   console.log('Started');
   console.log(`1. ${yield}`);
   console.log(`2. ${yield}`);
   return 'result';
 }

 let genObj = dataConsumer();
 genObj.next();
 // Started
 genObj.next('a')
 // 1. a
 genObj.next('b')
 // 2. b

上面代码是一个很直观的例子，每次通过next方法向 Generator 函数输入值，然后打印出来。

如果想要第一次调用next方法时，就能够输入值，可以在 Generator 函数外面再包一层。

 function wrapper(generatorFunction) {
   return function (...args) {
     let generatorObject = generatorFunction(...args);
     generatorObject.next();
     return generatorObject;
   };
 }

 const wrapped = wrapper(function* () {
   console.log(`First input: ${yield}`);
   return 'DONE';
 });

 wrapped().next('hello!')
 // First input: hello!

上面代码中，Generator 函数如果不用wrapper先包一层，是无法第一次调用next方法，就输入参数的。

3.for...of 循环

for...of循环可以自动遍历 Generator 函数运行时生成的Iterator对象，且此时不再需要调用next方法。

 function* foo() {
   yield 1;
   yield 2;
   yield 3;
   yield 4;
   yield 5;
   return 6;
 }

 for (let v of foo()) {
   console.log(v);
 }
 // 1 2 3 4 5

上面代码使用for...of循环，依次显示 5 个yield表达式的值。这里需要注意，一旦next方法的返回对象的done属性为true，for...of循环就会中止，且不包含该返回对象，所以上面代码的return语句返回的6，不包括在for...of循环之中。

利用for...of循环，可以写出遍历任意对象（object）的方法。原生的 JavaScript 对象没有遍历接口，无法使用for...of循环，通过 Generator 函数为它加上这个接口，就可以用了。

 function* objectEntries(obj) {
   let propKeys = Reflect.ownKeys(obj);

   for (let propKey of propKeys) {
     yield [propKey, obj[propKey]];
   }
 }

 let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };

 for (let [key, value] of objectEntries(jane)) {
   console.log(`${key}: ${value}`);
 }
 // first: Jane
 // last: Doe

上面代码中，对象jane原生不具备 Iterator 接口，无法用for...of遍历。这时，我们通过 Generator 函数objectEntries为它加上遍历器接口，就可以用for...of遍历了。加上遍历器接口的另一种写法是，将 Generator 函数加到对象的Symbol.iterator属性上面。

 function* objectEntries() {
   let propKeys = Object.keys(this);

   for (let propKey of propKeys) {
     yield [propKey, this[propKey]];
   }
 }

 let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };

 jane[Symbol.iterator] = objectEntries;

 for (let [key, value] of jane) {
   console.log(`${key}: ${value}`);
 }
 // first: Jane
 // last: Doe

除了for...of循环以外，扩展运算符（...）、解构赋值和Array.from方法内部调用的，都是遍历器接口。这意味着，它们都可以将 Generator 函数返回的 Iterator 对象，作为参数。

 function* numbers () {
   yield 1
   yield 2
   return 3
   yield 4
 }

 // 扩展运算符
 [...numbers()] // [1, 2]

 // Array.from 方法
 Array.from(numbers()) // [1, 2]

 // 解构赋值
 let [x, y] = numbers();
 x //
 y //

 // for...of 循环
 for (let n of numbers()) {
   console.log(n)
 }
 //
 //

4.Generator.prototype.throw()

Generator 函数返回的遍历器对象，都有一个throw方法，可以在函数体外抛出错误，然后在 Generator 函数体内捕获。

 var g = function* () {
   try {
     yield;
   } catch (e) {
     console.log('内部捕获', e);
   }
 };

 var i = g();
 i.next();

 try {
   i.throw('a');
   i.throw('b');
 } catch (e) {
   console.log('外部捕获', e);
 }
 // 内部捕获 a
 // 外部捕获 b

上面代码中，遍历器对象i连续抛出两个错误。第一个错误被 Generator 函数体内的catch语句捕获。i第二次抛出错误，由于 Generator 函数内部的catch语句已经执行过了，不会再捕捉到这个错误了，所以这个错误就被抛出了 Generator 函数体，被函数体外的catch语句捕获。

throw方法可以接受一个参数，该参数会被catch语句接收，建议抛出Error对象的实例。

var g = function* () {
  try {
    yield;
  } catch (e) {
    console.log(e);
  }
};

var i = g();
i.next();
i.throw(new Error('出错了！'));
// Error: 出错了！(…)

注意，不要混淆遍历器对象的throw方法和全局的throw命令。上面代码的错误，是用遍历器对象的throw方法抛出的，而不是用throw命令抛出的。后者只能被函数体外的catch语句捕获。

如果 Generator 函数内部没有部署try...catch代码块，那么throw方法抛出的错误，将被外部try...catch代码块捕获。

如果 Generator 函数内部和外部，都没有部署try...catch代码块，那么程序将报错，直接中断执行。

var gen = function* gen(){
  yield console.log('hello');
  yield console.log('world');
}

var g = gen();
g.next();
g.throw();
// hello
// Uncaught undefined

上面代码中，g.throw抛出错误以后，没有任何try...catch代码块可以捕获这个错误，导致程序报错，中断执行。

throw方法抛出的错误要被内部捕获，前提是必须至少执行过一次next方法。

function* gen() {
  try {
    yield 1;
  } catch (e) {
    console.log('内部捕获');
  }
}

var g = gen();
g.throw(1);
// Uncaught 1

上面代码中，g.throw(1)执行时，next方法一次都没有执行过。这时，抛出的错误不会被内部捕获，而是直接在外部抛出，导致程序出错。这种行为其实很好理解，因为第一次执行next方法，等同于启动执行 Generator 函数的内部代码，否则 Generator 函数还没有开始执行，这时throw方法抛错只可能抛出在函数外部。

throw方法被捕获以后，会附带执行下一条yield表达式。也就是说，会附带执行一次next方法。

 var gen = function* gen(){
   try {
     yield console.log('a');
   } catch (e) {
     // ...
   }
   yield console.log('b');
   yield console.log('c');
 }

 var g = gen();
 g.next() // a
 g.throw() // b
 g.next() // c

上面代码中，g.throw方法被捕获以后，自动执行了一次next方法，所以会打印b。另外，也可以看到，只要 Generator 函数内部部署了try...catch代码块，那么遍历器的throw方法抛出的错误，不影响下一次遍历。

另外，throw命令与g.throw方法是无关的，两者互不影响。

 var gen = function* gen(){
   yield console.log('hello');
   yield console.log('world');
 }

 var g = gen();
 g.next();

 try {
   throw new Error();
 } catch (e) {
   g.next();
 }
 // hello
 // world

上面代码中，throw命令抛出的错误不会影响到遍历器的状态，所以两次执行next方法，都进行了正确的操作。

这种函数体内捕获错误的机制，大大方便了对错误的处理。多个yield表达式，可以只用一个try...catch代码块来捕获错误。如果使用回调函数的写法，想要捕获多个错误，就不得不为每个函数内部写一个错误处理语句，现在只在 Generator 函数内部写一次catch语句就可以了。

Generator 函数体外抛出的错误，可以在函数体内捕获；反过来，Generator 函数体内抛出的错误，也可以被函数体外的catch捕获。

 function* foo() {
   var x = yield 3;
   var y = x.toUpperCase();
   yield y;
 }

 var it = foo();

 it.next(); // { value:3, done:false }

 try {
   it.next(42);
 } catch (err) {
   console.log(err);
 }

上面代码中，第二个next方法向函数体内传入一个参数 42，数值是没有toUpperCase方法的，所以会抛出一个 TypeError 错误，被函数体外的catch捕获。

一旦 Generator 执行过程中抛出错误，且没有被内部捕获，就不会再执行下去了。如果此后还调用next方法，将返回一个value属性等于undefined、done属性等于true的对象，即 JavaScript 引擎认为这个 Generator 已经运行结束了。

5.Generator.prototype.return()

Generator 函数返回的遍历器对象，还有一个return方法，可以返回给定的值，并且终结遍历 Generator 函数。

 function* gen() {
   yield 1;
   yield 2;
   yield 3;
 }

 var g = gen();

 g.next()        // { value: 1, done: false }
 g.return('foo') // { value: "foo", done: true }
 g.next()        // { value: undefined, done: true }

上面代码中，遍历器对象g调用return方法后，返回值的value属性就是return方法的参数foo。并且，Generator 函数的遍历就终止了，返回值的done属性为true，以后再调用next方法，done属性总是返回true。

如果return方法调用时，不提供参数，则返回值的value属性为undefined。

function* gen() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

var g = gen();

g.next()        // { value: 1, done: false }
g.return() // { value: undefined, done: true }

如果 Generator 函数内部有try...finally代码块，且正在执行try代码块，那么return方法会推迟到finally代码块执行完再执行。finally代码块是不会被打断的。

 function* numbers () {
   yield 1;
   try {
     yield 2;
     yield 3;
   } finally {
     yield 4;
     yield 5;
   }
   yield 6;
 }
 var g = numbers();
 g.next() // { value: 1, done: false }
 g.next() // { value: 2, done: false }
 g.return(7) // { value: 4, done: false }
 g.next() // { value: 5, done: false }
 g.next() // { value: 7, done: true }

上面代码中，调用return方法后，就开始执行finally代码块，然后等到finally代码块执行完，再执行return方法。

6.next()、throw()、return() 的共同点

next()、throw()、return()这三个方法本质上是同一件事，可以放在一起理解。它们的作用都是让 Generator 函数恢复执行，并且使用不同的语句替换yield表达式。

next()是将yield表达式替换成一个值。

 const g = function* (x, y) {
   let result = yield x + y;
   return result;
 };

 const gen = g(1, 2);
 gen.next(); // Object {value: 3, done: false}

 gen.next(1); // Object {value: 1, done: true}
 // 相当于将 let result = yield x + y
 // 替换成 let result = 1;

throw()是将yield表达式替换成一个throw语句。

gen.throw(new Error('出错了')); // Uncaught Error: 出错了
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = throw(new Error('出错了'));

return()是将yield表达式替换成一个return语句。

gen.return(2); // Object {value: 2, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = return 2;

7.yield* 表达式

如果在 Generator 函数内部，调用另一个 Generator 函数，默认情况下是没有效果的。

 function* foo() {
   yield 'a';
   yield 'b';
 }

 function* bar() {
   yield 'x';
   foo();
   yield 'y';
 }

 for (let v of bar()){
   console.log(v);
 }
 // "x"
 // "y"

上面代码中，foo和bar都是 Generator 函数，在bar里面调用foo，是不会有效果的。

这个就需要用到yield*表达式，用来在一个 Generator 函数里面执行另一个 Generator 函数。

从语法角度看，如果yield表达式后面跟的是一个遍历器对象，需要在yield表达式后面加上星号，表明它返回的是一个遍历器对象。这被称为yield*表达式。

yield*后面的 Generator 函数（没有return语句时），等同于在 Generator 函数内部，部署一个for...of循环。

8.作为对象属性的 Generator 函数

如果一个对象的属性是 Generator 函数，可以简写成下面的形式。

let obj = {
  * myGeneratorMethod() {
    ···
  }
};

上面代码中，myGeneratorMethod属性前面有一个星号，表示这个属性是一个 Generator 函数。

它的完整形式如下，与上面的写法是等价的。

let obj = {
  myGeneratorMethod: function* () {
    // ···
  }
};

9.Generator 函数的this

Generator 函数总是返回一个遍历器，ES6 规定这个遍历器是 Generator 函数的实例，也继承了 Generator 函数的prototype对象上的方法，而不是this对象。

Generator 函数也不能跟new命令一起用，会报错。

10.含义

Generator 与状态机

Generator 是实现状态机的最佳结构。比如，下面的clock函数就是一个状态机。

var ticking = true;
var clock = function() {
  if (ticking)
    console.log('Tick!');
  else
    console.log('Tock!');
  ticking = !ticking;
}

上面代码的clock函数一共有两种状态（Tick和Tock），每运行一次，就改变一次状态。这个函数如果用 Generator 实现，就是下面这样。

var clock = function* () {
  while (true) {
    console.log('Tick!');
    yield;
    console.log('Tock!');
    yield;
  }
};

上面的 Generator 实现与 ES5 实现对比，可以看到少了用来保存状态的外部变量ticking，这样就更简洁，更安全（状态不会被非法篡改）、更符合函数式编程的思想，在写法上也更优雅。

Generator 之所以可以不用外部变量保存状态，是因为它本身就包含了一个状态信息，即目前是否处于暂停态。

Generator 与协程

协程（coroutine）是一种程序运行的方式，可以理解成“协作的线程”或“协作的函数”。协程既可以用单线程实现，也可以用多线程实现。前者是一种特殊的子例程，后者是一种特殊的线程。

Generator 与上下文

JavaScript 代码运行时，会产生一个全局的上下文环境（context，又称运行环境），包含了当前所有的变量和对象。然后，执行函数（或块级代码）的时候，又会在当前上下文环境的上层，产生一个函数运行的上下文，变成当前（active）的上下文，由此形成一个上下文环境的堆栈（context stack）。

这个堆栈是“后进先出”的数据结构，最后产生的上下文环境首先执行完成，退出堆栈，然后再执行完成它下层的上下文，直至所有代码执行完成，堆栈清空。

Generator 函数不是这样，它执行产生的上下文环境，一旦遇到yield命令，就会暂时退出堆栈，但是并不消失，里面的所有变量和对象会冻结在当前状态。等到对它执行next命令时，这个上下文环境又会重新加入调用栈，冻结的变量和对象恢复执行。

11.应用

Generator 可以暂停函数执行，返回任意表达式的值。这种特点使得 Generator 有多种应用场景。

（1）异步操作的同步化表达

Generator 函数的暂停执行的效果，意味着可以把异步操作写在yield表达式里面，等到调用next方法时再往后执行。这实际上等同于不需要写回调函数了，因为异步操作的后续操作可以放在yield表达式下面，反正要等到调用next方法时再执行。所以，Generator 函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操作，改写回调函数。

 function* loadUI() {
   showLoadingScreen();
   yield loadUIDataAsynchronously();
   hideLoadingScreen();
 }
 var loader = loadUI();
 // 加载UI
 loader.next()

 // 卸载UI
 loader.next()

上面代码中，第一次调用loadUI函数时，该函数不会执行，仅返回一个遍历器。下一次对该遍历器调用next方法，则会显示Loading界面（showLoadingScreen），并且异步加载数据（loadUIDataAsynchronously）。等到数据加载完成，再一次使用next方法，则会隐藏Loading界面。可以看到，这种写法的好处是所有Loading界面的逻辑，都被封装在一个函数，按部就班非常清晰。

不过Promise方案更加清晰好用。

（2）控制流管理

回调函数

step1(function (value1) {
  step2(value1, function(value2) {
    step3(value2, function(value3) {
      step4(value3, function(value4) {
        // Do something with value4
      });
    });
  });
});

Promise

Promise.resolve(step1)
  .then(step2)
  .then(step3)
  .then(step4)
  .then(function (value4) {
    // Do something with value4
  }, function (error) {
    // Handle any error from step1 through step4
  })
  .done();

上面代码已经把回调函数，改成了直线执行的形式，但是加入了大量 Promise 的语法。Generator 函数可以进一步改善代码运行流程。

function* longRunningTask(value1) {
  try {
    var value2 = yield step1(value1);
    var value3 = yield step2(value2);
    var value4 = yield step3(value3);
    var value5 = yield step4(value4);
    // Do something with value4
  } catch (e) {
    // Handle any error from step1 through step4
  }
}

然后，使用一个函数，按次序自动执行所有步骤。

scheduler(longRunningTask(initialValue));

function scheduler(task) {
  var taskObj = task.next(task.value);
  // 如果Generator函数未结束，就继续调用
  if (!taskObj.done) {
    task.value = taskObj.value
    scheduler(task);
  }
}

注意，上面这种做法，只适合同步操作，即所有的task都必须是同步的，不能有异步操作。因为这里的代码一得到返回值，就继续往下执行，没有判断异步操作何时完成。如果要控制异步的操作流程，详见后面的《异步操作》一章。

（3）部署 Iterator 接口

利用 Generator 函数，可以在任意对象上部署 Iterator 接口。

（4）作为数据结构

Generator 可以看作是数据结构，更确切地说，可以看作是一个数组结构，因为 Generator 函数可以返回一系列的值，这意味着它可以对任意表达式，提供类似数组的接口。